DE1024058B

DE1024058B - Verfahren zur Beeinflussung der Blasengroesse und/oder -frequenz von in Fluessigkeiten, insbesondere hochviskosen Fluessigkeiten, mittels feststehender Duesen eingeleiteten Gasen

Info

Publication number: DE1024058B
Application number: DED21653A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Julius Widtmann
Original assignee: Degussa GmbH
Current assignee: Evonik Operations GmbH
Priority date: 1955-11-10
Filing date: 1955-11-10
Publication date: 1958-02-13

Description

Verfahren zur Beeinflussung der Blasengröße und/oder -frequenz von in Flüssigkeiten, insbesondere hochviskosen Flüssigkeiten, mittels feststehender Düsen eingeleiteten Gasen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regulierung der Häufigkeit und Größe der lXlasenbildung beim Einleiten von Gasen in Flüssigkeiten, das besonders für Flüssigkeiten mit hoher Viskosität, z. B. für zähflüssige Schmelzen, geeignet ist.
Das Einführen von Gasen in Flüssigkeiten oder Schmelzen ist eine Aufgabe, die der Technik häufig gestellt wird, wenn es sich beispielsweise darum handelt, Gase und Flüssigkeiten miteinander in Reaktion zu bringen oder Lösungs- oder Auswaschvorgänge durchzuführen und schließlich Schaum oder feinporige Massen zu bilden. Dabei ist in den meisten Fällen Vorbedingung, daß die Einführung des Gases, was zeitliche Folge der Gasblasien und ihre Größe betrifft, möglichst gleichmäßig erfolgt. Die bisher bekannten Mittel zur Einleitung bzw. Verteilung von Gasen erfüllen diese Forderung nicht oder nur in begrenztem Maße. Bedient man sich poröser Plattlen, so pflegen meist nur bevorzugte Stellen zu gasen, abgesehen davon, daß der Druckverlust in der Platte erheblich ist und daß insbesondere bei aggressiven Flüssigkeiten oder Schmelzen auch die chemische Beständigkeit des Materials nicht immer ausreicht. Läßt man die Gase aus einer Düse in die Flüssigkeit austreten, so sind die Regul i erungsmöglichkeiten nur beschränkt, da letztlich stets der Auftrieb für die Ablösung der Blase aus dem Mundstück der Düse maßgebend ist.
Es ist weiter schon bekannt, unter Anwendung von Ultraschall Gas in Flüssigkeiten, Gellen oder Schmelzen zu lösen, indem diese Gase durch einen Gasstromsclowingglen,erator in das Lösungsmittel eingeleitet werden. Die Zielsetzung dieser Methode ist eine praktisch molekulare Verteilung der eingeleiteten Gase dadurch, daß die Gasmoleküle in die Schwingungsbäuche der Ultraschallwellen gedrückt werden. Auch hat man vor Gaseinleitungsrohren in Flüssigkeiten Netze angeordnet, die in Vibration versetzt werden und auf diese Weise anhaftende Gasblasen gewissermaßen los schütteln. Schließheh wurden auch schon die Einleitungsorgane selbst in mechanischle Schwingingen versetzt bzw. Schwingungsimpulse der umgebendlen Flüssigkeit mitgeteilt in der Hoffnung, hierdurch eine Verbesserung der Verteilung des eingeleiteten Gasstroms zu erreichen.
Nah allen diesen Verfahren läßt sich besonders in viskosen Flüssigkeiten und zähflüssigen Schmelzen keine definierte Regulierung hinsichtlich Anzahl und Blasengröße eines eingeleiteten Gases erreichen, da die verschiedenen Mittel z.B. durch die hohe Dämpfung viskoser Flüssigkeiten nahezu wirkungslos werden und darüber hinaus für eine wirksame Regulierung im erfindungsgemäßlen Sinne kaum geeignet sind.
Es wurde nun gefunden, daß eine willkürliche Beeinflussung von Blasengröße und/oder Blasenfrequenz beim Einleiten von Gasen in Flüssigkeiten mittels feststehender Düsen mit Erfolg gelingt, wenn der Strom des eingeleiteten Gases durch periodisches Anstauen bewirkten Druckschwankungen unterworfen wird, d. h. also, daß mit periodischlen Druckimpulsen gearbeitet wird. Auf diese Weise erhält man, wie es sich gezeigt hat, auch in hochviskosen Flüssigkeiten kleine Blasen bei der erwünschten raschen Blas enfolge. Bl asenfrequenz und Impulsfrequenz sind dabei praktisch identisch, und der periodisch wechselnde Druck bewirkt die Bildung und Abschnürung der Gasblasen an der Austrittsstelle im Rhythmus der Druckimpulse, wobei die Blasengröße eine Funktion der Stärke dileser Druckimpulse ist.
Nach einer besonders vorteilhaften Aulsführungsform des Verfahrens der Erfindung wird mit zwei Gas strömen gearbeitet, die durch eine gemeinsame Düse in die Flüssigkeit bzw. Schmlelzle eingeleitet werden und von denen der eine mit Gleichdruck in die Schmelze eintritt, während im anderen periodische Druckwechsel induziert werden, so daß also insgesamt ein mit wechselndem Druck überlagerter Gasdruck die Blasenbildung in der Flüssigkeit oder Schmelze bewirken kann.
Für die praktische Durchführung des Verfahrens kann man sich verschiedener, an sich bekannter Mittel bedienen, die die Erzeugung eines periodisch wechselnden Druckes gestatten. Besonders günstig hat sich die Benutzung eines elektrisch gesteuerten, relativ großen Kolbenventils erwiesen, bei dem durch die Dimensionierung eine vorübergehende Absperrwirkung der Gaszuleitung vorhanden ist, die dem Effekt eines Kompressors ohne Druckventil entspricht. Man kann dabei sowohl den Absolutdruck wie auch die Frequenz der Druckänderung auf elektrischem Wege leicht variieren. Weiterhin können auch zwei getrennt regelbare Gasströme zusammengeleitet werden, von denen der eine durch ein Absperrorgan, wie vorstehend beschrieben, regelmäßig und periodisch unterbrochen wird. Eine ähnliche Wirkung wird auch erreicht, wenn man nur einen Gas strom anwendet, der rhythmisch durch ein Absperrorgan unterbrnchen wird.
Auch diese Absperrorgane können elektrisch oder mechanisch gesteuert werden. Als Absperrorgan können beispielsweise auch in der Zuleitung befindliche elastische Elemente, wie Membranen oder Schläuche, Anwendung finden, die dann im Rhythmus der ge- wünschten Druckschwankung durch Verformung geschlossen und geöffnet werden.
PATENTANSPRUCRE: 1. Verfahren zur Beeinflussung der Blasengröße und/oder -frequenz ron in Flüssigkeiten, insbesondere hochviskosen Flüssigkeiten, mittels feststehender Düsen eingeleiteten Gasen, dadurch gekennzeichnet, daß der Strom des eingeleiteten Gases durch periodisches Anstauen bewirkten Druckschwankungen unterworfen wird.

Claims

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Gasströme durch die gleiche Düse eingeleitet werden, von denen einer mit periodisch wechselndemDruck den anderen, unter konstantem Druck stehenden überlagert.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 855100; französische Patentschriften Nr. 907049, 966562; USA.-Patentschrift Nr. 2 223 348.